Histoire ancienne de l’aviation

L’histoire de l’aviation s’étend sur plus de deux mille ans, depuis les premières formes d’aviation telles que les cerfs-volants et les tentatives de saut en tour jusqu’au vol supersonique et hypersonique par des jets plus puissants que l’air.

Le cerf-volant volant en Chine remonte à plusieurs centaines d’années avant JC et s’étend lentement dans le monde entier. On pense que c’est le premier exemple de vol artificiel.

Le rêve de vol de Léonard de Vinci au 15ème siècle a trouvé son expression dans plusieurs conceptions rationnelles mais non scientifiques, bien qu’il n’ait pas essayé d’en construire.

La découverte du gaz hydrogène au XVIIIe siècle a conduit à l’invention du ballon à hydrogène, à peu près au même moment où les frères Montgolfier ont redécouvert la montgolfière et ont commencé des vols habités. Diverses théories de la mécanique formulées par des physiciens au cours de la même période, notamment la dynamique des fluides et les lois de mouvement de Newton, ont abouti à la fondation de l’aérodynamique moderne, notamment par Sir George Cayley.

Les ballons, à la fois volants et attachés, ont commencé à être utilisés à des fins militaires à partir de la fin du 18ème siècle, le gouvernement français établissant des compagnies de ballons pendant la Révolution.

Le terme d’aviation, nom de l’action de la racine de l’avis latin «oiseau» avec suffixe qui signifie action ou progrès, a été inventé en 1863 par le pionnier français Guillaume Joseph Gabriel de La Landelle (1812-1886). « .

Des expériences avec des planeurs ont fourni les bases du transport aérien, et au début du 20ème siècle, les progrès de la technologie des moteurs et de l’aérodynamique ont rendu possible pour la première fois un vol motorisé contrôlé. L’avion moderne avec sa queue caractéristique a été créé en 1909 et à partir de là l’histoire de l’avion est devenue liée au développement de moteurs de plus en plus puissants.

Les premiers grands vaisseaux de l’air étaient les ballons dirigeables rigides lancés par Ferdinand von Zeppelin, qui devinrent bientôt synonymes de dirigeables et dominèrent les vols de longue distance jusque dans les années 1930, lorsque les gros bateaux volants devinrent populaires. Après la Seconde Guerre mondiale, les bateaux volants ont été remplacés par des avions terrestres, et le nouveau moteur à réaction extrêmement puissant a révolutionné à la fois le transport aérien et l’aviation militaire.

À la fin du XXe siècle, l’avènement de l’électronique numérique a permis de réaliser de grands progrès en matière d’instruments de vol et de systèmes de contrôle de vol. Le 21ème siècle a vu l’utilisation à grande échelle de drones sans pilote à des fins militaires, civiles et de loisirs. Avec les commandes numériques, des avions intrinsèquement instables tels que des ailes volantes sont devenus possibles.

Débuts primitifs

Saut à la tour
L’origine du désir de l’homme de voler est perdue dans un passé lointain. Depuis les premières légendes, il y a eu des histoires d’hommes qui se sont attachés à des ailes d’oiseau, qui se sont raidis ou qui ont tenté de voler, généralement en sautant d’une tour. La légende grecque de Dédale et Icare est l’une des plus anciennes connues; d’autres provenaient d’Inde, de Chine et du Moyen Age européen. Au cours de cette période, les problèmes de portance, de stabilité et de contrôle n’ont pas été compris et la plupart des tentatives ont abouti à des blessures graves ou à la mort.

En Europe médiévale, le plus ancien saut de la tour date de 852, lorsque Armen Firman, également connu sous le nom d’Abbas ibn Firnas (810-887), fit un saut à Cordoue en Espagne, couvrant son corps avec des plumes de vautour et deux ailes. à ses bras. Eilmer de Malmesbury a bientôt suivi et beaucoup d’autres ont continué à le faire au cours des siècles. En 1811, Albrecht Berblinger construit un ornithoptère et saute dans le Danube à Ulm.

Cerfs-volants
Le cerf-volant était peut-être la première forme d’avion fabriqué par l’homme. Il a été inventé en Chine probablement au 5ème siècle avant JC par Mozi (Mo Di) et Lu Ban (Ban Gongshu). Les conceptions postérieures émulent souvent des insectes volants, des oiseaux et d’autres bêtes, à la fois réelles et mythiques. Certains étaient équipés de ficelles et de sifflets pour faire des sons musicaux pendant le vol. Des sources chinoises anciennes et médiévales décrivent des cerfs-volants utilisés pour mesurer des distances, tester le vent, soulever des hommes, signaler, communiquer et envoyer des messages.

Les cerfs-volants se sont répandus de Chine dans le monde entier. Après son introduction en Inde, le cerf-volant s’est transformé en cerf-volant de combat, où une ligne abrasive est utilisée pour abattre d’autres cerfs-volants.

Cerfs-volants porteurs d’homme
On pense que les cerfs-volants porteurs d’hommes ont été largement utilisés dans la Chine ancienne, à des fins civiles et militaires, et parfois comme punition. Un premier vol enregistré était celui du prisonnier Yuan Huangtou, un prince chinois, au 6ème siècle après JC. Des histoires de cerfs-volants porteurs d’hommes se produisent également au Japon, après l’introduction du cerf-volant en provenance de Chine vers le VIIe siècle de notre ère. On dit qu’à une époque il y avait une loi japonaise contre les cerfs-volants porteurs d’hommes.

Ailes de rotor
Article principal: Bamboo-copter
L’utilisation d’un rotor pour le vol vertical existe depuis 400 av. J.-C. sous la forme d’un hélicoptère en bambou, un ancien jouet chinois. Le « moulinet à noix » similaire est apparu en Europe au 14ème siècle après JC.

Montgolfières
Depuis l’antiquité, les Chinois ont compris que l’air chaud montait et a appliqué le principe à un type de petite montgolfière appelée lanterne céleste. Une lanterne de ciel consiste en un ballon de papier sous ou juste à l’intérieur duquel une petite lampe est placée. Les lanternes célestes sont traditionnellement lancées pour le plaisir et pendant les festivals. Selon Joseph Needham, de telles lanternes étaient connues en Chine à partir du 3ème siècle avant JC. Leur usage militaire est attribué au général Zhuge Liang (180-234 après JC, titre honorifique Kongming), qui les aurait utilisés pour effrayer les troupes ennemies.

Il existe des preuves que les Chinois ont également « résolu le problème de la navigation aérienne » en utilisant des ballons, des centaines d’années avant le 18ème siècle.

La Renaissance
Finalement, certains chercheurs ont commencé à découvrir et à définir certaines des bases de la conception rationnelle des avions. Le plus notable de ceux-ci était Leonardo da Vinci, bien que son œuvre soit restée inconnue jusqu’en 1797, et n’a donc eu aucune influence sur les développements au cours des trois cents prochaines années. Bien que ses conceptions soient au moins rationnelles, elles ne reposaient pas sur de bonnes connaissances scientifiques.

Leonardo a étudié le vol des oiseaux, l’analysant et anticipant de nombreux principes d’aérodynamique. Il a au moins compris que « un objet offre autant de résistance à l’air que l’air à l’objet ». Newton ne publierait pas la troisième loi du mouvement jusqu’en 1687.

À partir des dernières années du XVe siècle, il a écrit et dessiné de nombreux modèles de machines et de mécanismes volants, notamment des ornithoptères, des planeurs à voilure fixe, des giravions et des parachutes. Ses premières conceptions étaient de type homme, y compris des ornithoptères et des giravions, mais il en vint à réaliser l’impraticabilité de ce projet et se tourna ensuite vers le vol plané contrôlé, dessinant également des dessins animés par un ressort.

Plus léger que l’air

Les débuts de la théorie moderne
En 1670, Francesco Lana de Terzi publia un ouvrage suggérant qu’un vol plus léger que l’air serait possible en utilisant des sphères de cuivre qui, sous vide, seraient plus légères que l’air déplacé pour soulever un dirigeable. Bien qu’il soit théoriquement valable, sa conception n’était pas réalisable: la pression de l’air ambiant écraserait les sphères. L’idée d’utiliser le vide pour produire l’ascenseur est maintenant connue sous le nom de dirigeable à vide, mais reste irréalisable avec tous les matériaux actuels.

En 1709, Bartolomeu de Gusmão présenta au roi Jean V du Portugal une pétition demandant son soutien pour l’invention d’un dirigeable dans lequel il exprimait la plus grande confiance. Le test public de la machine, qui était fixé au 24 juin 1709, n’a pas eu lieu. Selon des rapports contemporains, toutefois, Gusmão semble avoir fait plusieurs expériences moins ambitieuses avec cette machine, issue d’éminentes. Il est certain que Gusmão travaillait sur ce principe lors de l’exposition publique qu’il a donnée devant la Cour le 8 août 1709, dans la salle de la Casa da India à Lisbonne, lorsqu’il a propulsé une balle sur le toit par combustion. ]

des ballons
1783 fut une année décisive pour le vol en montgolfière et l’aviation. Entre le 4 et le 1er décembre, cinq premières aériennes ont été réalisées en France:

Le 4 juin, les frères Montgolfier ont présenté leur montgolfière sans pilote à Annonay, en France.
Le 27 août, Jacques Charles et les frères Robert (Les Frères Robert) lancent le premier ballon rempli d’hydrogène au monde, du Champ de Mars à Paris.
Le 19 octobre, les Montgolfiers lancent le premier vol habité, un ballon captif avec des humains à bord, au Folie Titon à Paris. Les aviateurs étaient le scientifique Jean-François Pilâtre de Rozier, le directeur de fabrication Jean-Baptiste Réveillon et Giroud de Villette.
Le 21 novembre, les Montgolfiers ont lancé le premier vol libre avec des passagers humains. Le roi Louis XVI avait d’abord décrété que les criminels condamnés seraient les premiers pilotes, mais Jean-François Pilâtre de Rozier, avec le marquis François d’Arlandes, avait sollicité avec succès cet honneur. Ils ont dérivé 8 km dans un ballon propulsé par un feu de bois.
Le 1er décembre, Jacques Charles et le Nicolas-Louis Robert lancent leur ballon à hydrogène habité depuis le jardin des Tuileries à Paris, alors qu’une foule de 400 000 personnes en témoigne. Ils ont atteint une hauteur d’environ 1 800 pieds (550 m) et ont atterri au coucher du soleil à Nesles-la-Vallée après un vol de 2 heures et 5 minutes sur 36 km. Après que Robert eut atterri, Charles décida de monter seul. Cette fois, il monta rapidement à une altitude d’environ 9 800 pieds (3 000 m), où il vit de nouveau le soleil, souffrit d’extrême douleur et ne vola plus jamais.
La montgolfière est devenue une «rage» majeure en Europe à la fin du 18ème siècle, fournissant la première compréhension détaillée de la relation entre l’altitude et l’atmosphère.

Des ballons non orientables ont été utilisés pendant la guerre de Sécession par le corps de ballons de l’armée de l’Union. Le jeune Ferdinand von Zeppelin a volé pour la première fois en tant que passager de ballon avec l’armée de l’Union du Potomac en 1863.

Au début des années 1900, la montgolfière était un sport populaire en Grande-Bretagne. Ces ballons privés utilisaient généralement le gaz de houille comme gaz de levage. La puissance de levage de l’hydrogène est deux fois moins élevée, de sorte que les ballons doivent être plus gros, mais le gaz de charbon est beaucoup plus facilement disponible et les usines à gaz locales offrent parfois une formule légère spéciale pour les événements de montgolfière.

Dirigeables
Les dirigeables étaient à l’origine appelés « ballons dirigeables » et sont encore parfois appelés des dirigeables.

Les travaux de développement d’un ballon orientable (ou dirigeable) se sont poursuivis sporadiquement tout au long du XIXe siècle. Le premier vol plus léger que l’air, contrôlé et contrôlé, aurait eu lieu en 1852, lorsque Henri Giffard aurait parcouru 24 kilomètres en France, avec un engin à moteur à vapeur.

Une autre avancée a été faite en 1884, lorsque Charles Renard et Arthur Krebs réalisèrent le premier vol libre entièrement contrôlable dans un dirigeable électrique de l’armée française, La France. Le dirigeable de 56 000 pieds cubes (1 900 m3), d’une longueur de 170 pieds (52 m), parcourait 8 km (5,0 mi) en 23 minutes à l’aide d’un moteur électrique de 8½ chevaux.

Cependant, ces avions étaient généralement de courte durée et extrêmement fragiles. Des vols réguliers et contrôlés ne se produiraient pas avant l’arrivée du moteur à combustion interne (voir ci-dessous).

Les premiers aéronefs à effectuer des vols contrôlés de routine étaient des dirigeables non rigides (parfois appelés «dirigeables»). Le Brésilien Alberto Santos-Dumont, qui combinait efficacement un ballon à un moteur à combustion interne, a été le premier pilote pionnier de ce type d’avion. Le 19 octobre 1901, il dirigeait son dirigeable numéro 6 au-dessus de Paris depuis le parc de Saint-Cloud autour de la tour Eiffel et revenait en moins de 30 minutes pour gagner le prix Deutsch de la Meurthe. Santos-Dumont a ensuite conçu et construit plusieurs avions. La controverse qui a suivi sur ses revendications concurrentes et celles des autres en ce qui concerne les aéronefs a éclipsé sa grande contribution au développement des dirigeables.

Au moment même où les dirigeables non rigides commençaient à connaître un certain succès, les premiers aéronefs rigides réussis étaient également en cours de développement. Celles-ci seraient bien plus efficaces que les aéronefs à voilure fixe en termes de capacité de transport de fret pure pendant des décennies. Le comte allemand Ferdinand von Zeppelin a été le pionnier de la conception et de l’avancement des dirigeables rigides.

La construction du premier dirigeable Zeppelin a débuté en 1899 dans une salle de réunion flottante du lac de Constance, dans la baie de Manzell, à Friedrichshafen. Cela était destiné à faciliter la procédure de démarrage, car le hall pouvait facilement être aligné avec le vent. Le prototype de dirigeable LZ 1 (LZ pour « Luftschiff Zeppelin ») avait une longueur de 128 m (420 pieds) et était entraîné par deux moteurs Daimler de 10,6 kW (14,2 ch) et équilibré en déplaçant un poids entre ses deux nacelles.

Son premier vol, le 2 juillet 1900, n’a duré que 18 minutes, la LZ 1 ayant été forcée d’atterrir sur le lac après que le mécanisme de remontage du poids d’équilibrage se soit rompu. Après réparation, la technologie a prouvé son potentiel lors des vols suivants, améliorant de 3 m / s la vitesse de 6 m / s atteinte par le dirigeable français La France, mais n’a pas encore réussi à convaincre les investisseurs potentiels. Plusieurs années se sont écoulées avant que le comte puisse réunir suffisamment de fonds pour un autre essai.

Bien que des dirigeables aient été utilisés pendant la Première et la Seconde Guerres mondiales et qu’ils se poursuivent sur une base limitée jusqu’à ce jour, leur développement a été largement éclipsé par des engins plus lourds que l’air.

Plus lourd que l’air

17ème et 18ème siècles
L’inventeur italien Tito Livio Burattini, invité par le roi polonais Władysław IV à sa cour de Varsovie, a construit en 1647 un modèle de quatre ailes de planeur fixes. Décrit comme « quatre paires d’ailes attachées à un dragon » élaboré, il a été dit d’avoir réussi à soulever un chat en 1648 mais pas Burattini lui-même. Il a promis que « seules les blessures les plus mineures » résulteraient du débarquement de l’engin. Son « Dragon Volant » est considéré comme « l’avion le plus élaboré et le plus sophistiqué à avoir été construit avant le 19ème siècle ».

Le premier article publié sur l’aviation était « Esquisse d’une machine pour voler dans les airs » par Emanuel Swedenborg publié en 1716. Cet engin volant se composait d’un cadre léger recouvert d’une toile solide et muni de deux grandes rames ou ailes se déplaçant sur un axe horizontal. , disposées de telle sorte que la course vers le haut ne rencontre aucune résistance tandis que la course descendante fournit la puissance de levage. Swedenborg savait que la machine ne volerait pas, mais l’a suggéré comme un début et était convaincu que le problème serait résolu. Il a écrit: « Il semble plus facile de parler d’une telle machine que de la mettre en pratique, car elle exige plus de force et moins de poids que dans un corps humain. La science mécanique pourrait peut-être suggérer un moyen, une spirale forte Si ces avantages et ces conditions sont observés, on pourra peut-être savoir, avec le temps, comment mieux utiliser notre esquisse et faire des ajouts pour accomplir ce que nous ne pouvons que suggérer. de la nature, de tels vols peuvent se dérouler sans danger, bien que lorsque les premiers essais soient effectués, vous devrez peut-être payer pour l’expérience et ne pas vous soucier d’un bras ou d’une jambe.  » Swedenborg aurait prouvé avec raison qu’une méthode d’alimentation d’un avion était l’un des problèmes critiques à résoudre.

Le 19ème siècle
Tout au long du XIXe siècle, le saut en tour a été remplacé par le saut en ballon, tout aussi fatal mais tout aussi populaire, afin de démontrer l’inutilité continue de la force humaine et des ailes battantes. Pendant ce temps, l’étude scientifique du vol plus lourd que l’air a commencé sérieusement.

Sir George Cayley et le premier avion moderne
Sir George Cayley fut d’abord appelé le «père de l’avion» en 1846. Au cours des dernières années du siècle précédent, il avait entrepris la première étude rigoureuse de la physique du vol et concevrait plus tard le premier avion moderne plus lourd que l’air. Parmi ses nombreuses réalisations, ses contributions les plus importantes à l’aéronautique comprennent:

Clarifier nos idées et poser les principes du vol plus lourd que l’air.
Arriver à une compréhension scientifique des principes du vol des oiseaux.
Réalisation d’expériences aérodynamiques scientifiques démontrant la traînée et la rationalisation, le mouvement du centre de pression et l’augmentation de la portance résultant de la courbure de la surface de l’aile.
Définir la configuration de l’avion moderne comprenant une aile fixe, un fuselage et une queue.
Démonstrations de vol habité et vol à voile.
Définir les principes du rapport puissance / poids dans le maintien du vol.
La première innovation de Cayley a été d’étudier la science fondamentale de l’ascenseur en adoptant le banc d’essai à bras tournant pour la recherche aéronautique et en utilisant des modèles aérodynamiques simples sur le bras, plutôt que d’essayer de piloter un modèle complet.

En 1799, il a posé le concept de l’avion moderne comme un engin volant à voilure fixe doté de systèmes séparés de levage, de propulsion et de contrôle.

En 1804, Cayley a construit un modèle de planeur qui était le premier engin moderne plus lourd que l’air, ayant la disposition d’un avion moderne conventionnel avec une aile inclinée vers l’avant et une queue ajustable à l’arrière avec à la fois Un poids mobile permettait d’ajuster le centre de gravité du modèle.

En 1809, poussé par les pitreries de ses contemporains (voir ci-dessus), il commença à publier un traité phare en trois parties intitulé « On Aerial Navigation » (1809-1810). Il y écrivait le premier énoncé scientifique du problème: «Tout le problème est confiné dans ces limites, à savoir faire en sorte qu’une surface supporte un poids donné en appliquant un pouvoir à la résistance de l’air». Il a identifié les quatre forces vectorielles qui influencent un avion: la poussée, la portance, la traînée et le poids, ainsi que la stabilité et le contrôle de ses conceptions. Il a également identifié et décrit l’importance de la voilure bombée, du dièdre, de la diagonale et de la réduction de la traînée, et a contribué à la compréhension et à la conception des ornithoptères et des parachutes.

En 1848, il avait suffisamment progressé pour construire un planeur en forme de triplan de grande taille et suffisamment sûr pour transporter un enfant. Un garçon local a été choisi mais son nom n’est pas connu.

Il publia en 1852 la conception d’un planeur habité grandeur nature ou «parachute gouvernable» à partir d’un ballon, puis de construire une version capable de se lancer depuis le sommet d’une colline qui transportait le premier aviateur adulte à travers le pays. Brompton Dale en 1853.

Parmi les inventions mineures, citons le moteur à moteur en caoutchouc, qui constitue une source d’énergie fiable pour les modèles de recherche. En 1808, il avait même réinventé la roue en concevant la roue à rayons de tension dans laquelle toutes les charges de compression étaient portées par la jante, permettant ainsi un train de roulement léger.

L’âge de la vapeur
S’inspirant directement du travail de Cayley, le design de Henson pour un chariot à vapeur aérien datant de 1842 a innové. Même s’il ne s’agissait que d’un design, c’était le premier dans l’histoire d’un avion à hélice à voilure fixe.

1866 voit la fondation de la Société aéronautique de Grande-Bretagne et deux ans plus tard, la première exposition aéronautique mondiale se tient au Crystal Palace de Londres, où John Stringfellow reçoit un prix de 100 £ pour la machine à vapeur offrant la meilleure puissance. rapport. En 1848, Stringfellow réalisa le premier vol motorisé en utilisant un monoplan sans pilote de 10 pieds à propulsion à ailes, construit dans une usine de dentelle désaffectée à Chard, dans le Somerset. Employant deux hélices contrarotatives lors de la première tentative, fabriquées à l’intérieur, la machine a volé de dix pieds avant d’être déstabilisée, endommageant l’engin. La deuxième tentative a été plus fructueuse, la machine laissant un fil de guidage pour voler librement, atteignant une trentaine de mètres de vol propulsé au sol et droit. Francis Herbert Wenham a présenté le premier article à la nouvelle société aéronautique (plus tard la Royal Aeronautical Society), On Aerial Locomotion. Il a avancé le travail de Cayley sur les ailes cambrées, en faisant des découvertes importantes. Pour tester ses idées, à partir de 1858, il avait construit plusieurs planeurs, avec ou sans pilote, et avec jusqu’à cinq ailes empilées. Il a réalisé que les ailes longues et fines sont meilleures que celles qui ressemblent à des chauves-souris, car elles ont plus d’avant-garde dans leur région. Aujourd’hui, cette relation est appelée ratio d’aspect d’une aile.

La dernière partie du 19ème siècle est devenue une période d’étude intense, caractérisée par les « gentleman scientific » qui ont représenté la plupart des efforts de recherche jusqu’au 20ème siècle. Parmi eux se trouvait le philosophe et inventeur britannique Matthew Piers Watt Boulton, qui a étudié les commandes de vol latérales et a été le premier à breveter un système de contrôle des ailerons en 1868.

En 1871, Wenham et Browning ont construit la première soufflerie.

Pendant ce temps, les avancées britanniques ont galvanisé les chercheurs français. En 1857, Félix du Temple proposa un monoplan avec un hayon et un train d’atterrissage rétractable. Développant ses idées avec un modèle propulsé d’abord par un mouvement d’horlogerie et plus tard par la vapeur, il réussit finalement un court saut avec un vaisseau habité grandeur nature en 1874. Il réussit à décoller par ses propres moyens temps et est retourné en toute sécurité au sol, ce qui en fait le premier planeur propulsé avec succès dans l’histoire.

En 1865, Louis Pierre Mouillard publie un livre influent intitulé L’Empire de l’air.

En 1856, le Français Jean-Marie Le Bris fit le premier vol plus haut que son point de départ, en faisant tirer son planeur « L’Albatros artificiel » par un cheval sur une plage. Il aurait atteint une hauteur de 100 mètres sur une distance de 200 mètres.

Alphonse Pénaud, un Français, a avancé la théorie des contours et de l’aérodynamique des ailes et construit des modèles à succès d’avions, d’hélicoptères et d’ornithoptères. En 1871, il a piloté le premier avion à voilure fixe aérodynamiquement stable, un modèle monoplan qu’il a appelé le « planophore », à une distance de 40 m (130 pieds). Le modèle de Pénaud incorporait plusieurs découvertes de Cayley, y compris l’utilisation d’une queue, d’un dièdre d’aile pour la stabilité inhérente et de la puissance du caoutchouc. Le planophore avait également une stabilité longitudinale, étant taillé de telle sorte que l’impact de l’empennage était plus faible que celui des ailes, une contribution originale et importante à la théorie de l’aéronautique. Le projet ultérieur de Pénaud pour un avion amphibien, bien que jamais construit, incorporait d’autres caractéristiques modernes. Un monoplan sans queue avec une ailette verticale unique et des hélices de tracteur jumelées, il comportait également des surfaces arrière articulées d’ascenseur et de gouvernail, un train d’atterrissage rétractable et un poste de pilotage instrumenté entièrement clos.

Le compatriote de Pénaud, Victor Tatin, faisait également autorité en tant que théoricien. En 1879, il a piloté un modèle qui, comme le projet de Pénaud, était un monoplan à hélices de tracteur jumelles, mais qui avait également une queue horizontale séparée. Il était alimenté par air comprimé. Ayant été attaché à un poteau, ce fut le premier modèle à décoller par ses propres moyens.

En 1884, Alexandre Goupil publie son ouvrage La Locomotion Aérienne (Locomotion Aérienne).

En 1890, l’ingénieur français Clément Ader achève la première des trois machines volantes à vapeur, l’Éole. Le 9 octobre 1890, Ader fit un saut non contrôlé d’environ 50 m (165 pi); Ce fut le premier avion habité à décoller par ses propres moyens. Son Avion III de 1897, remarquable uniquement pour ses deux moteurs à vapeur, ne parvient pas à voler: Ader revendiquera plus tard le succès et ne sera démystifié qu’en 1910 lorsque l’armée française publie son rapport sur sa tentative.

Sir Hiram Maxim était un ingénieur américain qui s’était installé en Angleterre. Il construisit sa propre plate-forme et sa soufflerie et construisit une grosse machine d’une envergure de 105 pieds (32 m), d’une longueur de 44 pieds (145 pieds), de surfaces horizontales avant et arrière et d’un équipage de trois personnes. Les hélices jumelles étaient propulsées par deux moteurs à vapeur composés légers de 180 ch chacun (130 kW). Le poids total était de 8 000 livres (3 600 kg). Il était conçu comme un banc d’essai pour étudier la portance aérodynamique: faute de commandes de vol, il fonctionnait sur des rails, avec une deuxième série de rails au-dessus des roues pour le retenir. Achevé en 1894, lors de sa troisième course, il s’est détaché du rail, a volé environ 200 verges à deux ou trois pieds d’altitude et a été gravement endommagé lors de sa chute au sol. Il a ensuite été réparé, mais Maxim a abandonné ses expériences peu après.

Apprendre à glisser
Au cours de la dernière décennie du 19ème siècle, un certain nombre de personnalités ont affiné et défini l’avion moderne. En l’absence d’un moteur adapté, le travail de l’avion était axé sur la stabilité et le contrôle en vol à voile. En 1879, Biot a construit un planeur en forme d’oiseau avec l’aide de Massia et y a volé brièvement. Il est conservé dans le Musée de l’air, en France, et est prétendu être le premier engin volant porteur d’homme encore existant.

L’anglais Horatio Phillips a apporté une contribution essentielle à l’aérodynamique. Il a mené des recherches approfondies en soufflerie sur des sections de voilure, prouvant les principes de la portance aérodynamique prévus par Cayley et Wenham. Ses découvertes sous-tendent toutes les conceptions aérodynamiques modernes.

Otto Lilienthal est connu sous le nom de « roi du planeur » ou « homme volant » en Allemagne. Il a reproduit le travail de Wenham et l’a beaucoup développé en 1884, publiant ses recherches en 1889 sous le titre Birdflight comme base de l’aviation (Der Vogelflug ou Grundlage der Fliegekunst). Il a également produit une série de deltaplane, notamment des ailes de chauve-souris, des monoplans et des biplan, tels que le Derwitzer Glider et le Normal. À partir de 1891, il est devenu le premier à faire régulièrement des patins libres et contrôlés, et le premier à être photographié en volant avec une machine plus lourde que l’air, stimulant l’intérêt du monde entier. Il a rigoureusement documenté son travail, y compris des photographies, et pour cette raison, il est l’un des pionniers les plus connus. Lilienthal a fait plus de 2000 glissements jusqu’à sa mort en 1896 à la suite de blessures subies lors d’un accident de planeur.

Octave Chanute, qui a cédé la place à Lilienthal, a commencé à concevoir des avions après une retraite anticipée et a financé le développement de plusieurs planeurs. Au cours de l’été 1896, son équipe a réalisé plusieurs de leurs conceptions et a finalement décidé que le meilleur était un biplan. Comme Lilienthal, il a documenté et photographié son travail.

En Grande-Bretagne, Percy Pilcher, qui avait travaillé pour Maxim, a construit et piloté avec succès plusieurs planeurs entre le milieu et la fin des années 1890.

L’invention du cerf-volant durant cette période par l’Australien Lawrence Hargrave conduirait au développement du biplan pratique. En 1894, Hargrave relia quatre de ses cerfs-volants, ajouta un siège à sangle et vola 4,9 m (16 pieds). Samuel Franklin Cody en Angleterre et le capitaine Génie Saconney en France ont ensuite été les pionniers du cerf-volant habité.

Langley
Après une brillante carrière en astronomie et peu avant de devenir secrétaire de la Smithsonian Institution, Samuel Pierpont Langley a entamé une enquête sérieuse sur l’aérodynamique à l’université de Pittsburgh. En 1891, il publie Experiments in Aerodynamics, détaillant ses recherches, puis se consacra à la construction de ses conceptions. Il espérait atteindre la stabilité aérodynamique automatique, il a donc accordé peu d’attention au contrôle en vol. Le 6 mai 1896, l’aérodrome n o 5 de Langley a effectué le premier vol soutenu et réussi d’une embarcation plus lourde que la voie aérienne, entraînée par un moteur et sans propulsion. Il a été lancé à partir d’une catapulte à ressort montée sur une péniche sur la rivière Potomac, près de Quantico, en Virginie. Deux vols ont été effectués dans l’après-midi, l’un de 1 005 mètres (3 297 pieds) et l’autre de 700 mètres (2 300 pieds), à une vitesse d’environ 25 milles à l’heure (40 km / h). À ces deux occasions, l’Aérodrome n ° 5 a atterri comme prévu dans l’eau car, pour économiser du poids, il n’était pas équipé de train d’atterrissage. Le 28 novembre 1896, un autre vol réussi a eu lieu avec l’aérodrome n ° 6. Ce vol de 1 460 mètres (4 790 pieds) a été vu et photographié par Alexander Graham Bell. L’aérodrome n ° 6 était en réalité un aérodrome n ° 4 fortement modifié. Il restait si peu de l’aéronef original qu’il a reçu une nouvelle désignation.

Avec les succès des aérodromes n ° 5 et n ° 6, Langley a commencé à chercher du financement pour construire une version grandeur nature de ses conceptions. Encouragé par la guerre hispano-américaine, le gouvernement des États-Unis lui a accordé 50 000 dollars pour développer un engin volant pour la reconnaissance aérienne. Langley prévoyait de construire une version à plus grande échelle connue sous le nom d’Aérodrome A, et a commencé avec le plus petit aérodrome à l’échelle du quart, qui a volé deux fois le 18 juin 1901, puis avec un moteur plus puissant en 1903.

Avec le design de base apparemment testé avec succès, il s’est ensuite tourné vers le problème d’un moteur adapté. Il a engagé Stephen Balzer pour en construire un, mais a été déçu de ne livrer que 8 ch (6,0 kW) au lieu de 12 ch (8,9 kW). L’assistant de Langley, Charles M. Manly, a ensuite retravaillé la conception dans un radial à cinq cylindres refroidi à l’eau qui a livré 52 ch (39 kW) à 950 tr / min, un exploit qui a pris des années à se reproduire. Maintenant, à la fois avec puissance et un design, Langley a mis les deux ensemble avec de grands espoirs.

À sa grande consternation, l’appareil résultant s’est révélé trop fragile. La simple mise à l’échelle des petits modèles originaux a abouti à une conception trop faible pour se maintenir ensemble. Deux lancements à la fin de 1903 se sont tous deux terminés avec la destruction immédiate de l’aérodrome. Le pilote, Manly, a été secouru à chaque fois. De plus, le système de contrôle de l’aéronef était insuffisant pour permettre des réactions rapides des pilotes et il n’existait aucune méthode de contrôle latéral, et la stabilité aérienne de l’aérodrome était marginale.

Les tentatives de Langley pour obtenir un financement supplémentaire ont échoué et ses efforts ont pris fin. Neuf jours après son deuxième lancement avorté, le 8 décembre, les frères Wright ont réussi à voler leur Flyer. Glenn Curtiss a apporté 93 modifications à l’aérodrome et a piloté cet avion très différent en 1914. Sans reconnaître ces modifications, la Smithsonian Institution a affirmé que l’aérodrome de Langley était la première machine «capable de voler».

Whitehead
Gustave Weißkopf était un Allemand qui a émigré aux États-Unis, où il a rapidement changé de nom pour devenir Whitehead. De 1897 à 1915, il conçut et construisit des machines et des moteurs volants. Le 14 août 1901, deux ans et demi avant le vol des frères Wright, il a prétendu avoir effectué un vol contrôlé et motorisé dans son monoplan numéro 21 à Fairfield, au Connecticut. Le vol a été signalé dans le journal local Bridgeport Sunday Herald. Environ 30 ans plus tard, plusieurs personnes interrogées par un chercheur ont affirmé avoir vu cela ou d’autres vols de Whitehead.

En mars 2013, l’avion de Jane’s All the World, une source faisant autorité pour l’aviation contemporaine, a publié un éditorial qui acceptait le vol de Whitehead comme premier vol piloté, piloté et piloté d’un avion plus lourd que l’air. La Smithsonian Institution (gardiens du Wright Flyer original) et de nombreux historiens de l’aviation continuent de soutenir que Whitehead n’a pas volé comme suggéré.